JP3108964B2 - Motor control device - Google Patents
Motor control deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、間欠運転する制御対象
を駆動するモータ制御装置に係り、特に、制御対象が稼
働停止している状態において、モータ回路の漏電及び地
絡、欠相並びに相間短絡等の異常診断を行うモータ制御
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device for driving a controlled object which operates intermittently, and more particularly, to a motor circuit in which the operation of the controlled object is stopped. The present invention relates to a motor control device that performs an abnormality diagnosis such as a short circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、モータ、インバータ及びモー
タとインバータを接続する電線等のモータ回路の欠相検
出、漏電検出、地絡検出及び相間短絡検出等を行う方法
としては、欠相検出リレーを用いる方法、零相電流を検
出する変流器と漏電検出リレーを組合せる方法、漏電検
出付き遮断器等を用いる方法及びサーマルリレーを用い
る方法等がある。ところで、モータを欠相運転すると、
トルクが不足したり、意図する動作と逆の動作をする場
合等があるので、欠相運転しないことが好ましい。この
ようなモータ回路の欠相を検出する方法としては、欠相
検出機能付きサーマルリレーを用いる方法があるが、バ
イメタルによる方法なので、検出に時間がかかる。ま
た、変流器（ＣＴ）等をモータ回路の電線に設けて、モ
ータ回路の電流を検出する方法では、電流検出器の数は
最大でモータ回路の電線の数、即ち、モータの相数分だ
け必要になると共に、異常電流を判断する回路も必要に
なるなど装置が大型化する。さらに、モータ回路の欠相
検出、漏電検出、地絡検出及び相間短絡検出等を併せて
行う場合には、欠相検出機能付きサーマルリレーあるい
は変流器（ＣＴ）等をモータ制御用のコンバータ及びイ
ンバータの出力側に、また、零相電流検出変流器と漏電
検出リレーあるいは漏電検出付遮断器等をモータ制御用
のコンバータ及びインバータの入力電源側に、コンバー
タ及びインバータとは別に設ける必要があり、一層装置
が大型化する。原子炉の制御棒駆動装置のように間欠駆
動で使用され、通常時停止していて、駆動している時間
よりも駆動停止している時間の方が相対的にかなり長い
制御対象がある。このような制御対象の場合には、稼働
開始時または稼働中にモータ回路の欠相、漏電、地絡や
相間短絡等の異常検出を行うことも重要ではあるが、稼
働停止中にそれらを検知して対応策をとることができれ
ば、システムの信頼性の観点からより望ましいのは言う
までもない。しかし、上記の方法は、主としてモータ稼
働中にモータ回路の異常状態を検出するものであり、モ
ータの停止中に上記の異常状態を確実に検出するもので
はない。モータの稼働開始時に上記の異常を検出する方
法として、特開昭６３ー８５３８０号に記載のように、
インバータに入力されるほぼ一定の大きさの電圧をイン
バータのトランジスタに印加し、インバータ装置の入力
側に設けた分流器を用いて検出したインバータの入力電
流を診断することにより、上記の異常を検出する方法が
提案されている。この提案は、インバータに入力される
ほぼ一定の大きさの電圧を、モータを回転させる交流周
波数よりも高い周波数でオン・オフすることにより、モ
ータ電流を制御しているが、インバータのトランジスタ
を高い周波数でオン・オフすると、発熱が大きくなるな
どするため、例えば、冷却方法など、これらに対しての
対応策が必要となる等の問題がある。すなわち、この対
応策が高い信頼性を得るひとつの要因となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, an open-phase detection relay has been used as a method for performing open-phase detection, leakage detection, ground fault detection, and phase-to-phase short-circuit detection of a motor circuit such as a motor, an inverter, and a wire connecting the motor and the inverter. There are a method of using a current transformer for detecting a zero-phase current and a leakage detection relay, a method of using a circuit breaker with leakage detection, a method of using a thermal relay, and the like. By the way, when the motor runs out of phase,
It is preferable not to perform the open-phase operation because the torque may be insufficient or an operation opposite to the intended operation may be performed. As a method for detecting such a phase loss in the motor circuit, there is a method using a thermal relay having a phase loss detection function. However, since it is a method using a bimetal, it takes a long time for detection. Further, in the method of providing a current transformer (CT) or the like on the electric wire of the motor circuit and detecting the current of the motor circuit, the number of current detectors is at most the number of electric wires of the motor circuit, that is, the number of motor phases. In addition to the necessity, a device for judging an abnormal current is also required, and the size of the device is increased. In addition, when performing detection of open phase, leakage detection, ground fault detection, and phase-to-phase short-circuit detection of the motor circuit at the same time, a thermal relay or a current transformer (CT) having a phase loss detection function may be connected to a motor control converter and the like. It is necessary to provide a zero-phase current detection current transformer and a leakage detection relay or a circuit breaker with leakage detection etc. on the input power side of the converter and inverter for motor control separately from the converter and inverter on the output side of the inverter. In addition, the size of the apparatus is further increased. Some control targets are used in intermittent drive, such as a control rod drive device of a nuclear reactor, and are normally stopped, and the time during which the drive is stopped is relatively much longer than the time during which the drive is performed. In the case of such controlled objects, it is important to detect abnormalities such as phase loss, earth leakage, ground fault, short-circuit between phases, etc. of the motor circuit at the start of operation or during operation. Needless to say, if a countermeasure can be taken, it is more desirable from the viewpoint of system reliability. However, the above method mainly detects an abnormal state of the motor circuit while the motor is operating, and does not reliably detect the abnormal state while the motor is stopped. As a method of detecting the above abnormality at the start of motor operation, as described in JP-A-63-85380,
Abnormality is detected by applying a voltage of almost constant magnitude to the inverter to the transistor of the inverter and diagnosing the input current of the inverter using the shunt provided on the input side of the inverter. A way to do that has been proposed. This proposal controls the motor current by turning on and off a substantially constant voltage input to the inverter at a frequency higher than the AC frequency for rotating the motor. When the frequency is turned on / off, the heat generation increases, and therefore, there is a problem that a countermeasure against them, such as a cooling method, is required. That is, this countermeasure is one factor for obtaining high reliability.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、間欠
運転を行う制御対象に対して、この制御対象の稼動停止
中にモータ回路の漏電及び地絡、欠相並びに相間短絡等
の異常状態を検知して、制御対象を稼動させる前にそれ
らの異常状態に対して容易に対応策をとることの可能な
信頼性の高いモータ制御装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control system that performs an intermittent operation with an abnormal state such as a ground fault, an open phase, or a short circuit between the phases of the motor circuit while the operation of the control system is stopped. And to provide a highly reliable motor control device capable of easily taking a countermeasure against those abnormal states before operating the control target.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】間欠運転する制御対象を
駆動するモータに対して、前記モータを回転駆動するイ
ンバータと、前記インバータに供給する出力電圧が可変
であるコンバータと、前記インバータの直流部（前記コ
ンバータの出力部）に流れる電流を検出する手段と、モ
ータ回路の診断パターンを有する診断制御手段とからな
り、前記制御対象の稼働停止中に、前記診断制御手段に
よって前記コンバータを制御して前記モータ回路に通常
のモータ駆動時の電圧より低い電圧を印加すると共に、
このときに前記インバータの直流部に流れる電流を前記
診断パターンに基づいて診断判定する。この診断判定の
結果、異常状態を検知したときには、モータ回路への電
圧の印加を阻止する手段を有し、モータ回路に通常運転
時の高い電圧を印加しないようにする。SUMMARY OF THE INVENTION An inverter for rotating a motor for driving an object to be controlled intermittently driven, a converter for varying the output voltage supplied to the inverter, and a DC section of the inverter are provided. (The above
Means for detecting a current flowing through the output unit) of the converter consists of a diagnostic control means having a diagnostic pattern of the motor circuit, during operation stop of the control target, the diagnosis control unit
Therefore usually the motor circuit by controlling said converter
A voltage lower than the voltage at the time of driving the motor is applied,
Diagnosis is determined based on the <br/> diagnostic pattern the current flowing in the DC portion of the inverter at this time. As a result of the diagnosis, when an abnormal state is detected, a means for preventing application of a voltage to the motor circuit is provided to prevent application of a high voltage during normal operation to the motor circuit.
【０００５】[0005]
【作用】間欠運転する制御対象の稼動停止中に、制御対
象を駆動するモータを制御する制御回路のインバータを
介してモータ回路に直流電圧の印加を行うと、インバー
タの直流部の電流は、モータ回路に漏電及び地絡、欠相
ならびに相間短絡等が発生しているときの値と、それら
の発生していない正常な場合の値とでは異なる。これを
利用して、インバータの直流部の電流を計測し、その電
流値を判定することによって上記のモータ回路の異常を
検知する。この場合、モータに対しては直流電圧の印加
であるので、モータの回転は生じない。つまり、これら
の診断を行った場合でも、モータによって駆動される制
御対象を稼動させることはない。また、モータ回路に印
加する直流電圧は、異常診断に必要十分な小さな電流を
流すのに必要な低い電圧としているので、モータ回路の
損傷及び損傷を拡大することなく、異常を検知できる。
さらに、異常を検知した場合に、モータ回路への電圧の
印加を阻止することにより、モータ回路の損傷、損傷拡
大、誤動作等を防止できる。When a DC voltage is applied to a motor circuit through an inverter of a control circuit that controls a motor that drives the control object while the operation of the control object that is intermittently stopped is stopped, the current of the DC portion of the inverter is increased. The value when the earth leakage, the ground fault, the open phase, the short circuit between the phases, and the like occur in the circuit is different from the value in the normal case where the occurrence does not occur. By utilizing this, the abnormality of the motor circuit is detected by measuring the current in the DC section of the inverter and determining the current value. In this case, since the DC voltage is applied to the motor, the motor does not rotate. That is, even when these diagnoses are performed, the control target driven by the motor is not operated. In addition, since the DC voltage applied to the motor circuit is set to a low voltage required to flow a small current necessary and sufficient for abnormality diagnosis, the abnormality can be detected without expanding the damage and damage of the motor circuit.
Further, when an abnormality is detected, application of a voltage to the motor circuit is prevented, so that damage to the motor circuit, damage expansion, malfunction, and the like can be prevented.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１に、本発明の一実施例を示す。１は間欠運転す
る制御対象、例えば、原子炉の制御棒（図示せず）を駆
動するモータ、３０はモータ１を制御するためのインバ
ータ、２〜７はインバータ３０を構成するパワーデバイ
ス、９はインバータに直流電源を供給するコンバータ、
８はインバータ３０及びコンバータ９を制御するコント
ローラ、１０〜１２はインバータ〜モータ間の電線、１
９〜２１は変圧器〜コンバータ間の電線、１４は電流検
出手段、１７は電源電圧を所定の電圧に変換する変圧
器、１８は変圧器１７の２次側回路の接地回路、２３は
通常時電流検出手段１４をバイパスするツェナーダイオ
ードなどの特定の電圧が印加されたときに導通する非線
形素子、２５は電源開閉器である。なお、９６、９７は
それぞれコンバータ９の直流出力の＋ライン、−ライン
を示す。そこで、原子炉の制御棒（図示せず）の駆動
は、コントローラ８の出力信号により電源開閉器２５を
閉じ、変圧器１７の２次側電圧をコンバータ９に印加
し、同じくコントローラ８の出力信号によりコンバータ
９の直流出力電圧制御とインバータ３０のパワーデバイ
ス２〜７のＯＮーＯＦＦ制御を行い、直流電圧を交流電
圧に変換して、モータ１を駆動することにより行われ
る。制御棒は、一般的に間欠駆動であり、駆動している
時間よりも駆動停止している時間の方が相対的に長い。
例えば、数日間全く駆動されない場合もあるし、かなり
の頻度で駆動される場合もある。図１では、モータとし
て３相モータの場合を例とし、この場合、３相モータを
駆動するインバータ３０のパワーデバイスは最少の場合
６個必要である。パワーデバイスとして、トランジスタ
２〜７を図示しているが、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ＧＴ
Ｏ等のものであっても良い。また、モータ１の巻線（１
ａ、１ｂ、１ｃ）はスター結線とし、変圧器１７の２次
側の結線はスター結線として中性点を接地回路１８によ
り接地している。図１において、コンバータ９の直流出
力電圧制御は、モータに印加する電源の周波数によりモ
ータ巻線のインピーダンスが変化し、モータに流れる電
流が異なるため、コントローラ８によつて、例えば電流
をほぼ一定に保ち、出力トルクをほぼ一定とするため
に、コントローラ８によって電圧と周波数の比を一定と
する（Ｖ／Ｆ一定）制御を行って、モータ電流を適正な
値にするように行われる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a control object to be operated intermittently, for example, a motor that drives a control rod (not shown) of a nuclear reactor, 30 denotes an inverter for controlling the motor 1, 2 to 7 denote power devices constituting the inverter 30, and 9 denotes a power device. A converter that supplies DC power to the inverter,
8 is a controller for controlling the inverter 30 and the converter 9; 10 to 12 are electric wires between the inverter and the motor;
9 to 21 are electric wires between the transformer and the converter, 14 is current detecting means, 17 is a transformer for converting a power supply voltage to a predetermined voltage, 18 is a ground circuit of a secondary circuit of the transformer 17, and 23 is a normal time. Zener diode bypassing current detection means 14
A non-linear element that conducts when a specific voltage such as a circuit is applied , and 25 is a power switch. Reference numerals 96 and 97 indicate the + line and the-line of the DC output of the converter 9, respectively. Therefore, the control rods (not shown) of the reactor are driven by closing the power switch 25 by the output signal of the controller 8 and applying the secondary voltage of the transformer 17 to the converter 9. The DC output voltage control of the converter 9 and the ON-OFF control of the power devices 2 to 7 of the inverter 30 are performed by converting the DC voltage into the AC voltage, and the motor 1 is driven. The control rod is generally intermittently driven, and the time during which the drive is stopped is relatively longer than the time during which the control rod is driven.
For example, it may not be driven at all for several days, or may be driven at a considerable frequency. FIG. 1 shows a case of a three-phase motor as an example. In this case, at least six power devices of the inverter 30 for driving the three-phase motor are required. Although transistors 2 to 7 are illustrated as power devices, IGBT, thyristor, GT
O or the like may be used. In addition, the winding (1
a, 1b, 1c) are star connections, and the secondary side connection of the transformer 17 is a star connection, and the neutral point is grounded by the ground circuit 18. In FIG. 1, the DC output voltage of the converter 9 is controlled by changing the impedance of the motor winding according to the frequency of the power supply applied to the motor and the current flowing through the motor. In order to keep the output torque substantially constant, the controller 8 controls the ratio of the voltage and the frequency to be constant (V / F constant) so that the motor current becomes an appropriate value.
【０００７】本発明は、上述した間欠駆動する原子炉の
制御棒の稼働停止中に、モータ回路の漏電及び地絡、欠
相並びに相間短絡等の事故診断を実施するものであり、
この場合、コンバータ９が出力する直流電圧は、例え
ば、原子炉の制御棒の駆動時の直流電圧より低い直流電
圧とし、これによってモータは駆動されることがないよ
うにする。図２に、直流可変電圧を得るコンバータ９の
実施例を示す。同図（Ａ）は、コンバータ９の構成の一
実施例であり、サイリスタ９１の点弧角を制御して得ら
れる脈流をインダクタンス９２とキャパシタンス９３と
によって平滑し、直流可変電圧を得る。同図（Ｂ）は、
コンバータ９の構成の一実施例を示し、ダイオード９４
によって全波整流し、得られた脈流をトランジスタ９５
によってＯＮーＯＦＦ（チョッピング）し、インダクタ
ンス９２とキャパシタンス９３によって平滑して、直流
可変電圧を得る。なお、コーンバータ９の構成として
は、同様の機能を有するものであれば良く、図２（Ａ）
あるいは図２（Ｂ）以外の構成であっても良い。According to the present invention, while the operation of the control rod of the above-described intermittently driven reactor is stopped, fault diagnosis such as earth leakage, ground fault, open phase, and interphase short circuit of the motor circuit is performed.
In this case, the DC voltage output from the converter 9 is, for example, a DC voltage lower than the DC voltage at the time of driving the control rods of the nuclear reactor, so that the motor is not driven. FIG. 2 shows an embodiment of the converter 9 for obtaining a DC variable voltage. FIG. 7A shows an embodiment of the configuration of the converter 9. The pulsating current obtained by controlling the firing angle of the thyristor 91 is smoothed by an inductance 92 and a capacitance 93 to obtain a DC variable voltage. FIG.
5 shows an embodiment of the configuration of the converter 9 and includes a diode 94.
And the resulting pulsating current is transcribed by a transistor 95.
ON-OFF (chopping), and smoothing by the inductance 92 and the capacitance 93 to obtain a DC variable voltage. Note that the configuration of the cone converter 9 may be any as long as it has a similar function.
Alternatively, a configuration other than that shown in FIG.
【０００８】次に、図１において、インバータ３０のパ
ワーデバイス制御は、モータ１に印加する電源の周波数
とモータの回転方向を制御するために、コントローラ８
によつて、インバータ３０のパワーデバイス２〜７をＯ
ＮーＯＦＦすることにより行われる。通常時、原子炉の
制御棒は停止しているので、モータ１は動作していな
い。この停止状態において、欠相検出、漏電検出、地絡
検出及び相間短絡検出等の異常診断を行うため、コンバ
ータ９の出力電圧制御とインバータ３０のパワーデバイ
ス２〜７の制御を行い、モータ回路に直流電圧の印加を
行う。ここで、モータ回路とはモータ１、インバータ３
０及びモータとインバータを接続する電線１０〜１２を
いう。直流電圧を印加する場合、モータ回路が正常な状
態であってもモータ巻線のリアクタンスによる交流抵抗
分がなくなるので、過大な電流が流れないように、ま
た、診断を行なうのに適正な電流、例えば診断に必要十
分な範囲の小さな電流を流すような電圧値を印加する。
直流電圧を印加すると、モータ回路が正常な状態であれ
ば、電流検出手段１４には所定の電流が流れるが、異常
状態にあるときは正常時の値つまり所定の値とは異なる
値となる。漏電及び地絡の要因としては、モータ１内の
巻線１ａ〜１ｃが電気的にモータケースに接触するこ
と、インバータ〜モータ間の電線１０〜１２が電気的に
建屋あるいは大地等に接触することなどがあげられる。
欠相の要因としては、モータ１内の巻線１ａ〜１ｃの断
線、インバータ〜モータ間の電線１０〜１２の断線、イ
ンバータのパワーデバイス２〜７の故障等があげられ
る。相間短絡の要因としては、モータ１内の巻線１ａ〜
１ｃが相互に電気的に接触すること、各巻線内において
巻線の層間が電気的に接触すること、あるいはインバー
タ〜モータ間の電線１０〜１２が相互に電気的に接触す
ることなどがあげられる。これらの要因を検出するため
に、インバータの６個のパワーデバイス２〜７を順次Ｏ
ＮーＯＦＦし、その際に流れるインバータ直流部の電流
を計測し、判定を行なう。Next, in FIG. 1, the power device control of the inverter 30 includes a controller 8 for controlling the frequency of the power supply applied to the motor 1 and the rotation direction of the motor.
The power devices 2 to 7 of the inverter 30 are
This is performed by turning N-OFF. Normally, since the control rods of the reactor are stopped, the motor 1 is not operating. In this stopped state, the output voltage control of the converter 9 and the control of the power devices 2 to 7 of the inverter 30 are performed to perform abnormality diagnosis such as open-phase detection, earth leakage detection, ground fault detection, and phase-to-phase short-circuit detection. Apply DC voltage. Here, the motor circuit includes the motor 1 and the inverter 3
0 and electric wires 10 to 12 connecting the motor and the inverter. When a DC voltage is applied, even if the motor circuit is in a normal state, the AC resistance due to the reactance of the motor winding disappears, so that an excessive current does not flow, and an appropriate current, For example, a voltage value that allows a small current in a range necessary and sufficient for diagnosis to flow is applied.
When a DC voltage is applied, a predetermined current flows through the current detecting means 14 if the motor circuit is in a normal state. However, when the motor circuit is in an abnormal state, the current detecting means 14 has a normal value, that is, a value different from the predetermined value. Factors of the electric leakage and the ground fault include the fact that the windings 1a to 1c in the motor 1 electrically contact the motor case, and the electric wires 10 to 12 between the inverter and the motor electrically contact the building or the ground. And so on.
Causes of the phase loss include disconnection of the windings 1a to 1c in the motor 1, disconnection of the electric wires 10 to 12 between the inverter and the motor, and failure of the power devices 2 to 7 of the inverter. The cause of the inter-phase short circuit is the windings 1 a to 1 in the motor 1.
1c are in electrical contact with each other, the layers of the windings are in electrical contact in each winding, or the wires 10 to 12 between the inverter and the motor are in electrical contact with each other. . In order to detect these factors, the six power devices 2 to 7 of the inverter are sequentially turned on.
N-OFF, the current of the inverter DC section flowing at that time is measured and the judgment is made.
【０００９】漏電検出・地絡検出を行う一実施例を示
す。図３〜図６に示す（Ａ）〜（Ｄ）は、図１のインバ
ータ３０のパワーデバイス２〜７の動作パターンであ
り、パワーデバイス２〜７を診断パターン１〜２０のよ
うにそれぞれＯＮあるいはＯＦＦする。図７〜図１０に
示す（Ａ）〜（Ｄ）は、図３〜図６に示す（Ａ）〜
（Ｄ）の診断パターンでモータ回路に直流電圧を印加し
たときに電流検出手段１４に流れる電流を示す。それぞ
れの図の診断パターンの番号１〜２０は対応している。
そこで、漏電、地絡の検出は、診断パターン４〜６あ
るいは診断パターン２０を用いて行う。モータ回路に直
流電圧を印加すると、正常時には電流は流れないが、電
線１０ないし１２のモータ回路が地絡あるいは漏電して
いれば、電流検出手段１４に電流が流れる。この電流を
検出して地絡あるいは漏電状態にあると判断する。具体
的には、電線１０が地絡あるいは漏電したとすると、診
断パターン４において、パワーデバイス５のみＯＮであ
り、変圧器１７の中性点−接地回路１８−電線１０−パ
ワーデバイス５−電流検出手段１４−コンバータ９−電
源開閉器２５の回路が形成され、電流検出手段１４に電
流が流れる。また、診断パターン５においては、パワー
デバイス６のみＯＮであり、変圧器１７の中性点−接地
回路１８−電線１０−モータ１の巻線１ａ、１ｂ−電線
１１−パワーデバイス６−電流検出手段１４−コンバー
タ９−電源開閉器２５の回路が形成され、電流検出手段
１４に電流が流れる。同じく診断パターン６、診断パタ
ーン２０においてもそれぞれ電流回路が形成され、電流
検出手段１４に電流が流れる。また、電線１１、１２が
地絡あるいは漏電したときも同様に電流検出手段１４に
電流が流れる。このようにして、診断パターン４〜６あ
るいは診断パターン２０を用いて、電線１０ないし１２
のモータ回路の地絡あるいは漏電状態を検出できる。次
に、モータ回路の地絡あるいは漏電状態を電線１０ない
し１２のいずれが起こしているか、つまり、異常個所
（電線）の特定を行う場合の判断を説明する。 １．電線１０のみが地絡あるいは漏電状態を生じている
とき ｉ）診断パターン４の場合 先に述べたように、パワーデバイス５のみＯＮであり、
変圧器１７の中性点−接地回路１８−電線１０−パワー
デバイス５−電流検出手段１４−コンバータ９−電源開
閉器２５の回路が形成され、電流検出手段１４に電流が
流れる。このときの電流をＩ0とする。 ｉｉ）診断パターン５の場合 パワーデバイス６のみＯＮであり、変圧器１７の中性点
−接地回路１８−電線１０−モータ１の巻線１ａ、１ｂ
−電線１１−パワーデバイス６−電流検出手段１４−コ
ンバータ９−電源開閉器２５の回路が形成され、電流検
出手段１４に電流が流れる。このときの電流は、モータ
１の巻線１ａ、１ｂの抵抗を介するため、診断パターン
４の場合の電流Ｉ0より小さくなる。 ｉｉｉ）診断パターン６の場合 診断パターン５の場合と同様に、このときの電流は、モ
ータ１の巻線１ａ、１ｃの抵抗を介するため、診断パタ
ーン４の場合の電流Ｉ0より小さくなる。この結果、診
断パターン５と診断パターン６の場合のいずれの電流も
診断パターン４の場合の電流Ｉ0より小さいと判断し、
電線１０のみが地絡あるいは漏電状態を生じていると診
断する。因に、電線１１のみが地絡あるいは漏電状態を
生じているとき、診断パターン５の場合の電流をＩ0と
すると、診断パターン４と診断パターン６の場合のそれ
ぞれの電流は、この診断パターン５の場合の電流をＩ0
より小さくなる。この結果、電線１１のみが地絡あるい
は漏電状態を生じていると診断する。また、電線１２の
みが地絡あるいは漏電状態を生じているとき、診断パタ
ーン６の場合の電流をＩ0とすると、診断パターン４と
診断パターン５の場合のそれぞれの電流は、この診断パ
ターン６の場合の電流をＩ0より小さくなる。この結
果、電線１２のみが地絡あるいは漏電状態を生じている
と診断する。 ２．電線１０と電線１１が地絡あるいは漏電状態を生じ
ているとき ｉ）診断パターン４の場合 先に述べた１．ｉ）の回路が形成され、電流検出手段１
４には電流Ｉ0が流れる。 ｉｉ）診断パターン５の場合 パワーデバイス６がＯＮであり、変圧器１７の中性点−
接地回路１８−電線１１−パワーデバイス６−電流検出
手段１４−コンバータ９−電源開閉器２５の回路が形成
され、電流検出手段１４には電流Ｉ0が流れる。 ｉｉｉ）診断パターン６の場合 パワーデバイス７がＯＮであり、変圧器１７の中性点−
接地回路１８ 電線１０−モータ１の巻線１ａ ＜ ＞モータ１の巻線１ｃ−パワーデバイス７−電 電線１１−モータ１の巻線１ｂ 流検出手段１４−コンバータ９−電源開閉器２５の回路
が形成され、電流検出手段１４に電流が流れる。このと
きの電流は、モータ１の巻線１ａと１ｂの並列抵抗を介
するため、診断パターン４と診断パターン５の場合の電
流Ｉ0より小さくなる。この結果、診断パターン６の場
合の電流は診断パターン４と診断パターン５の場合の電
流Ｉ0より小さいと判断し、電線１０と電線１１が地絡
あるいは漏電状態を生じていると診断する。因に、電線
１０と電線１２が地絡あるいは漏電状態を生じていると
き、診断パターン５の場合の電流は診断パターン４と診
断パターン６の場合の電流Ｉ0より小さいと判断し、電
線１０と電線１２が地絡あるいは漏電状態を生じている
と診断する。また、電線１１と電線１２が地絡あるいは
漏電状態を生じているとき、診断パターン４の場合の電
流は診断パターン５と診断パターン６の場合の電流Ｉ0
より小さいと判断し、電線１１と電線１２が地絡あるい
は漏電状態を生じていると診断する。 ３．電線１０、電線１１及び電線１２が地絡あるいは漏
電状態を生じているとき ｉ）診断パターン４、診断パターン５、診断パターン６
の何れの場合も、モータ１の巻線１ａ、１ｂ、１ｃをバ
イパスして電流が流れるので、電流検出手段１４には電
流Ｉ0が流れる。この結果、いずれの診断パターン４〜
６の場合も電流Ｉ0が流れることから、電線１０、電線
１１及び電線１２が同時に地絡あるいは漏電状態を生じ
ていると診断する。以上説明したように、診断パターン
４〜６の組合せから、それぞれの診断パターンの電流の
大小を比較することにより、異常を起こしている特定の
電線の検出を行うことができる。なお、地絡検出・漏電
検出の判定期間中モータは直流電圧の印加状態である
が、パワーデバイス２〜４がＯＦＦであり、回路に対し
て電圧が印加されるだけでモータ及びインバータ以降の
回路に対して電流は流れないため、地絡の有無にかかわ
らずモータが回転することはない。つまりモータ及びパ
ワーデバイス等の回路に影響を与えなく、本診断による
回路の大きな発熱も生じない。ここで、図８、図９の
（Ｂ）、（Ｃ）の表中に「大〜小」とあるのは、回路条
件（図８、図９の（Ｂ）、（Ｃ）の表中左欄に記載の
「正常時」、「電線１０地絡時」、…に示す回路の状態
を云う。）によって、正常時の電流Ｉ1またはＩ2よりそ
れぞれ電流の値が大ないし小に変化することを示す。地
絡検出・漏電検出は、診断パターン７〜１８を用い、電
流検出手段１４により計測された電流値が上記回路条件
欄に記載された挙動と一致していれば、その回路条件に
該当することが特定され、これによりその回路条件に該
当する状態であると、診断される。このように、地絡検
出・漏電検出は、回路条件を特定することによって、こ
の図８、図９の（Ｂ）、（Ｃ）の診断パターン７〜１８
を用いて、診断パターン４〜６と同様に行うことができ
る。An embodiment for detecting the earth leakage and the ground fault will be described. (A) to (D) shown in FIGS. 3 to 6 are operation patterns of the power devices 2 to 7 of the inverter 30 in FIG. Turn off. (A) to (D) shown in FIGS. 7 to 10 are (A) to (A) to FIGS.
The current flowing to the current detecting means 14 when a DC voltage is applied to the motor circuit in the diagnostic pattern (D) is shown. The numbers 1 to 20 of the diagnostic patterns in each figure correspond to each other.
Therefore, the detection of the electric leakage and the ground fault is performed using the diagnostic patterns 4 to 6 or the diagnostic pattern 20. When a DC voltage is applied to the motor circuit, no current flows in a normal state. However, if the motor circuit of the electric wires 10 to 12 is grounded or leaks, a current flows to the current detecting means 14. By detecting this current, it is determined that there is a ground fault or a short circuit. Specifically, assuming that the electric wire 10 is grounded or short-circuited, in the diagnostic pattern 4, only the power device 5 is ON, the neutral point of the transformer 17, the grounding circuit 18, the electric wire 10, the power device 5, and the current detection. A circuit of the means 14, the converter 9, and the power switch 25 is formed, and a current flows through the current detecting means 14. In the diagnostic pattern 5, only the power device 6 is ON, and the neutral point of the transformer 17, the grounding circuit 18, the electric wire 10, the windings 1a and 1b of the motor 1, the electric wire 11, the power device 6, and the current detecting means. A circuit of 14-converter 9-power switch 25 is formed, and a current flows through the current detecting means 14. Similarly, a current circuit is formed in each of the diagnostic pattern 6 and the diagnostic pattern 20, and a current flows through the current detecting means 14. Similarly, when the electric wires 11 and 12 are grounded or leaked, a current flows through the current detecting means 14. In this manner, using the diagnostic patterns 4 to 6 or the diagnostic pattern 20, the electric wires 10 to 12
Of the motor circuit can be detected. Next, a description will be given of which of the electric wires 10 to 12 causes a ground fault or a leakage state of the motor circuit, that is, a determination in a case where an abnormal part (electric wire) is specified. 1. When only the electric wire 10 has a ground fault or a short circuit condition i) In the case of the diagnostic pattern 4 As described above, only the power device 5 is ON,
A circuit of the neutral point of the transformer 17, the grounding circuit 18, the electric wire 10, the power device 5, the current detecting means 14, the converter 9, and the power switch 25 is formed, and a current flows through the current detecting means 14. The current at this time is I 0. ii) In the case of the diagnostic pattern 5 Only the power device 6 is ON, and the neutral point of the transformer 17-the grounding circuit 18-the electric wire 10-the windings 1a and 1b of the motor 1
A circuit consisting of an electric wire 11, a power device 6, a current detecting means 14, a converter 9, and a power switch 25 is formed, and a current flows through the current detecting means 14. Current at this time, winding 1a of the motor 1, because through the resistor 1b, the smaller than the current I 0 in the case of the diagnostic pattern 4. iii) As with the case of the diagnostic pattern 6 diagnostic pattern 5, the current at this time, winding 1a of the motor 1, because through the resistor 1c, smaller than the current I 0 in the case of the diagnostic pattern 4. As a result, it is determined that both the currents in the case of the diagnostic pattern 5 and the diagnostic pattern 6 are smaller than the current I 0 in the case of the diagnostic pattern 4.
It is diagnosed that only the electric wire 10 has a ground fault or a leakage state. If the electric current in the case of the diagnostic pattern 5 is I 0 when only the electric wire 11 is in the ground fault or the earth leakage state, the respective currents in the case of the diagnostic pattern 4 and the diagnostic pattern 6 are the same as those in the diagnostic pattern 5. the current in the case of I 0
Smaller. As a result, it is diagnosed that only the electric wire 11 has a ground fault or a leakage state. Further, when only the electric wire 12 has a ground fault or a short-circuit state, and the current in the case of the diagnostic pattern 6 is I 0 , the respective currents in the case of the diagnostic pattern 4 and the diagnostic pattern 5 are the current in the case smaller than I 0. As a result, it is diagnosed that only the electric wire 12 has a ground fault or a leakage state. 2. When the electric wire 10 and the electric wire 11 have a ground fault or a short-circuit condition i) In the case of the diagnostic pattern 4 i) is formed, and the current detecting means 1
4, a current I 0 flows. ii) In the case of the diagnostic pattern 5 The power device 6 is ON and the neutral point of the transformer 17 −
A circuit of a ground circuit 18-an electric wire 11-a power device 6-a current detecting means 14-a converter 9-a power switch 25 is formed, and a current I 0 flows through the current detecting means 14. iii) In the case of the diagnostic pattern 6 The power device 7 is ON and the neutral point of the transformer 17 −
Grounding circuit 18 Electric wire 10-Winding 1a of motor 1 <> Winding 1c of motor 1-Power device 7-Electric wire 11-Winding 1b of motor 1 Current detection means 14-Converter 9-Power switch 25 The current flows through the current detecting means 14. Current at this time, since the through parallel resistance of the windings 1a and 1b of the motor 1, becomes smaller than the current I 0 in the case of the diagnostic pattern 5 and diagnostic pattern 4. As a result, it is determined that the current in the case of the diagnostic pattern 6 is smaller than the current I 0 in the case of the diagnostic pattern 4 and the diagnostic pattern 5, and it is diagnosed that the electric wire 10 and the electric wire 11 have a ground fault or a leakage state. When the electric wires 10 and 12 have a ground fault or a short-circuit state, it is determined that the current in the case of the diagnostic pattern 5 is smaller than the current I 0 in the case of the diagnostic pattern 4 and the diagnostic pattern 6. It is diagnosed that the electric wire 12 has a ground fault or a leakage state. Further, when the electric wire 11 and the electric wire 12 have a ground fault or a short circuit state, the current in the case of the diagnostic pattern 4 is the current I 0 in the case of the diagnostic pattern 5 and the diagnostic pattern 6.
It is determined to be smaller than that, and it is diagnosed that the electric wire 11 and the electric wire 12 have a ground fault or a leakage state. 3. When the electric wire 10, the electric wire 11, and the electric wire 12 have a ground fault or a short circuit state i) Diagnostic pattern 4, Diagnostic pattern 5, Diagnostic pattern 6
In either case, the winding 1a of the motor 1, 1b, current flows to bypass the 1c, a current flows I 0 is the current detecting means 14. As a result, any of diagnostic patterns 4 to
Also in the case of No. 6, since the current I 0 flows, it is diagnosed that the electric wire 10, the electric wire 11 and the electric wire 12 are simultaneously in the ground fault or the earth leakage state. As described above, by comparing the magnitudes of the currents of the respective diagnostic patterns from the combinations of the diagnostic patterns 4 to 6, it is possible to detect a specific electric wire having an abnormality. The motor is in the DC voltage application state during the determination of the ground fault detection / leakage detection, but the power devices 2 to 4 are OFF, and only the voltage is applied to the circuit, and the circuit after the motor and the inverter is not operated. Since no current flows through the motor, the motor does not rotate regardless of the presence or absence of a ground fault. That is, the circuit such as the motor and the power device is not affected, and the circuit does not generate a large amount of heat due to this diagnosis. Here, "large to small" in the tables of FIGS. 8 and 9 (B) and (C) means that the circuit condition (left of the tables of FIGS. 8 and 9 (B) and (C)) is used. Column
"Normal", "Electric wire 10 ground fault", ...
I say ) Indicates that the current value changes more or less than the normal current I 1 or I 2 , respectively. Earth
The short-circuit detection / leakage detection uses the diagnostic patterns 7 to 18,
The current value measured by the current detection means 14 is equal to the above circuit condition.
If the behavior matches the behavior described in the column,
Is identified, and the
It is diagnosed that this is the case. As described above, the ground fault detection / leakage detection is performed by specifying the circuit conditions, and the diagnostic patterns 7 to 18 shown in FIGS.
Can be performed in the same manner as the diagnostic patterns 4 to 6.
【００１０】次に、欠相検出を行う一実施例を示す。上
記の地絡検出・漏電検出と同様に図３〜図６の（Ａ）〜
（Ｄ）に示す診断パターンでパワーデバイス２〜７をそ
れぞれＯＮあるいはＯＦＦしてモータ回路に直流電圧を
印加すると、電流検出手段１４には図７〜図１０の
（Ａ）〜（Ｄ）に示すような電流が流れる。そこで、診
断パターン７〜１２でモータ回路に電圧を印加すると、
正常時には、いずれの診断パターン７〜１２においても
Ｉ1の大きさの電流が流れるが、欠相時には、診断パタ
ーン７〜１２のうちいずれかの診断パターンのとき、電
流が流れないので、欠相状態にあると判断する。また、
どの相が欠相状態に有るのかを判断するためには、どの
診断パターンのときに電流が流れ、どの診断パターンの
時に電流が流れないかを確認することにより判断する。
例えば、電線１０が欠相したとき、診断パターン７、
８、９、１１において電流が流れず、診断パターン１
０、１２において電流が流れ、この診断パターンの状態
から電線１０の相のモータ回路が欠相状態にあると判断
する。同様にして、他の相の欠相状態も検出できる。ど
の診断パターンでも電流が流れないときには、電線１０
〜１２の２相または全ての相のモータ回路が断線してい
る２相または全相欠相状態であると判断する。また、診
断パターン１３〜１８で実施した場合も、診断パターン
７〜１２で実施した場合と同様にして欠相状態を判断す
ることができる。なお、表中、「小」とあるのは正常時
の電流Ｉ2より小さい値の電流であることを示す。な
お、欠相診断の期間中は、モータはコンバータ９から低
い直流電圧の印加状態であり、欠相の有無にかかわらず
回転することはない。また、これらの診断によって全て
のパワーデバイス２〜７の故障の有無を確認することが
できるとともに、電線１０〜１２及びモータの巻線１ａ
〜１ｃの異常の有無も同時に確認できる。Next, an embodiment for detecting an open phase will be described. Similar to the ground fault detection / leakage detection described above, FIGS.
When a DC voltage is applied to the motor circuit by turning on or off each of the power devices 2 to 7 according to the diagnostic pattern shown in (D), the current detection means 14 is shown in (A) to (D) of FIGS. Such a current flows. Then, when a voltage is applied to the motor circuit in the diagnostic patterns 7 to 12,
During normal, but also flows magnitude of current I 1 in any of the diagnostic patterns 7-12, at the time of phase failure, when one of the diagnostic patterns among the diagnostic pattern 7-12, since the current does not flow, open phase It is determined that it is in the state. Also,
In order to determine which phase is in the open phase state, it is determined by confirming which diagnostic pattern the current flows and which diagnostic pattern the current does not flow.
For example, when the wire 10 is out of phase, the diagnostic pattern 7,
No current flows in 8, 9, and 11, and diagnostic pattern 1
Current flows at 0 and 12, and it is determined from the state of this diagnostic pattern that the motor circuit of the phase of the electric wire 10 is in the open phase state. Similarly, the open phase state of other phases can be detected. If no current flows in any of the diagnostic patterns,
It is determined that the two-phase or all-phase motor circuit Nos. To 12 is in a disconnected two-phase or all-phase open phase state. Also, in the case where the diagnosis is performed with the diagnosis patterns 13 to 18, the open phase state can be determined in the same manner as in the case where the diagnosis is performed with the diagnosis patterns 7 to 12. In the table, the term "small" indicates that the current of the current I 2 value less than normal. During the phase loss diagnosis period, the motor is in a state where a low DC voltage is applied from the converter 9 and does not rotate regardless of the presence or absence of the phase loss. In addition, it is possible to confirm whether or not all the power devices 2 to 7 are faulty by these diagnoses, and to perform the electric wires 10 to 12 and the motor windings 1a.
The presence / absence of an abnormality of 1c can also be confirmed at the same time.
【００１１】次に、相間短絡検出を行う一実施例を示
す。上記の地絡検出・漏電検出と同様に図３〜図６の
（Ａ）〜（Ｄ）に示す診断パターンでパワーデバイス２
〜７をそれぞれＯＮあるいはＯＦＦしてモータ回路に直
流電圧を印加すると、電流検出手段１４には図７〜図１
０の（Ａ）〜（Ｄ）に示すような電流が流れる。そこ
で、診断パターン７〜１２でモータ回路に電圧を印加す
ると、正常時には、いずれの診断パターン７〜１２にお
いてもＩ1の大きさの電流が流れるが、相間短絡時に
は、診断パターン７〜１２のうちいずれかの診断パター
ンのとき、電流が正常時の電流Ｉ1より大きい値で流れ
るので、相間短絡状態にあると判断する。また、どの相
が相間短絡状態に有るのかを判断するためには、どの診
断パターンのときに正常時の電流Ｉ1が流れ、どの診断
パターンのときに正常時の電流Ｉ1より大きい電流が流
れるかを確認することにより判断する。例えば、電線１
０−電線１１が相間短絡したとき、診断パターン７、９
において正常時の電流Ｉ1より大きい電流が流れ、診断
パターン８、１０、１１、１２において正常時の電流Ｉ
1が流れ、この診断パターンの状態から電線１０−電線
１１が相間短絡状態にあると判断する。同様にして、他
の相の相間短絡状態も検出できる。なお、どの診断パタ
ーンでも正常時の電流Ｉ1より大きい電流が流れるとき
には、電線１０〜１２の全ての相のモータ回路が相間短
絡している全相短絡状態であると判断する。また、診断
パターン１３〜１８で実施した場合も、診断パターン７
〜１２で実施した場合と同様にして相間短絡状態を判断
することができる。なお、相間短絡診断の期間中は、モ
ータはコンバータ９から低い直流電圧の印加状態であ
り、相間短絡の有無にかかわらず回転することはない。
また、これらの診断によって全てのパワーデバイス２〜
７の故障の有無を確認することができるとともに、電線
１０〜１２及びモータの巻線１ａ〜１ｃの異常の有無も
同時に確認できる。Next, an embodiment for detecting a short circuit between phases will be described. Similarly to the above-described ground fault detection / leakage detection, the power device 2 has the diagnostic patterns shown in FIGS.
7 are turned on or off to apply a DC voltage to the motor circuit,
A current flows as shown in (A) to (D) of FIG. Therefore, when a voltage is applied to the motor circuit in the diagnostic pattern 7-12, during normal, but also flows through the current magnitude of I 1 in any of the diagnostic patterns 7-12, during phase short, of the diagnostic pattern 7-12 In the case of any of the diagnostic patterns, the current flows with a value larger than the normal current I 1 , so that it is determined that the phase is short-circuited. Further, in order to which phase to determine whether there the phase short-circuit state, the current I 1 flows in the normal at which the diagnostic pattern, current flows I 1 is greater than the current in the normal at which the diagnostic pattern Is determined by confirming whether For example, wire 1
0-When the electric wire 11 is short-circuited between the phases, the diagnostic patterns 7 and 9
, A current larger than the normal current I 1 flows.
1 flows, and from the state of this diagnostic pattern, it is determined that the electric wires 10 to 11 are in a short-circuit state between phases. Similarly, the inter-phase short-circuit state of another phase can be detected. Incidentally, how when the diagnostic patterns flows current I 1 is greater than the current during normal, motor circuits of all phases of the electric wire 10 to 12 is determined to be all phase short-circuit state shorting between the phases. Also, when the diagnosis pattern 13 to 18 is performed, the diagnosis pattern 7
In the same manner as in the case of Steps 12 to 12, the inter-phase short-circuit state can be determined. During the period of the phase-to-phase short-circuit diagnosis, the motor is in a state where a low DC voltage is applied from the converter 9 and does not rotate regardless of the presence or absence of the phase-to-phase short-circuit.
In addition, all of the power devices 2
7 can be checked, and at the same time, whether the wires 10 to 12 and the windings 1a to 1c of the motor are abnormal can be checked at the same time.
【００１２】図１のコントローラの詳細な構成を図１１
に示す。モータ１を駆動するときには、モータ制御手段
８１がコンバータ出力電圧制御手段８２とインバータ周
波数制御手段８４を制御することによりモータ１を駆動
する。コンバータ出力電圧制御手段８２はコンバータ駆
動手段８３を介してコンバータ９のパワーデバイスを駆
動し、３相交流を可変電圧の直流に変換する。インバー
タ周波数制御手段８４はインバータ駆動手段８５を介し
てインバータ９のパワーデバイス２〜７へ駆動信号を与
え、モータ１を所定の回転方向に所定の速度にて回転さ
せる。上述した診断時にはモータ制御手段８１は診断制
御手段８６に診断をゆだねる。診断制御手段８６は欠相
検出、地絡検出、漏電検出、相間短絡検出等を行う診断
パターンを順次、インバータ駆動手段８５を介してイン
バータ３０のパワーデバイス２〜７へ出力する。同時
に、診断制御手段８６はコンバータ出力電圧制御手段８
２を介してコンバータ９の出力電圧を制御することによ
り、その診断に適した低い電圧値を生ぜしめ、モータ回
路に印加する。このとき、インバータの直流部に流れる
電流を電流検出手段１４より電流入力手段１６３を介し
て判定手段１６２に入力する。同時に診断制御手段８６
は設定値設定手段１５１に設定されている設定値のなか
から、この診断パターンに対応した設定値を設定値選択
手段１５２で選択し、前記の判定手段１６２へ入力す
る。判定手段１６１は、設定値選択手段１５２からの信
号と電流入力手段１６３からの信号を比較して設定値に
対して大きいかあるいは小さいかないしは等しいか等を
比較判定する。すなわち、判定手段１６２では、診断パ
ターンとそれに対応する電流値の大きさとの結果より、
総合的に正常状態かあるいはどのような異常状態かを判
定し、その判定結果を出力手段２０１に出力する。出力
手段２０１から異常状態の信号が出力されたとき、モー
タ回路に通常運転時の大きな電圧が印加されることを阻
止するため、電源開閉器２５を遮断する。このようにし
て、モータ、ケーブル、コンバータ及びインバータなど
の制御機器等の損傷や損傷拡大等を未然に防止できる。
また、出力手段２０１から異常状態の信号が出力された
とき、パワーデバイス２〜７の全てをＯＦＦするように
構成しても、制御機器等の損傷や損傷拡大等を未然に防
止できる。FIG. 11 shows the detailed configuration of the controller shown in FIG.
Shown in When driving the motor 1, the motor control means 81 drives the motor 1 by controlling the converter output voltage control means 82 and the inverter frequency control means 84. The converter output voltage control means 82 drives the power device of the converter 9 via the converter driving means 83 and converts the three-phase alternating current into a variable voltage direct current. The inverter frequency control means 84 supplies drive signals to the power devices 2 to 7 of the inverter 9 via the inverter drive means 85 to rotate the motor 1 in a predetermined rotation direction at a predetermined speed. At the time of the above-mentioned diagnosis, the motor control means 81 entrusts the diagnosis to the diagnosis control means 86. The diagnostic control unit 86 sequentially outputs diagnostic patterns for performing phase loss detection, ground fault detection, earth leakage detection, phase-to-phase short-circuit detection, and the like to the power devices 2 to 7 of the inverter 30 via the inverter driving unit 85. At the same time, the diagnosis control means 86
By controlling the output voltage of the converter 9 via the control circuit 2, a low voltage value suitable for the diagnosis is generated and applied to the motor circuit. At this time, the current flowing in the DC section of the inverter is input from the current detection means 14 to the determination means 162 via the current input means 163. At the same time, the diagnostic control means 86
Is selected from the set values set in the set value setting means 151 by the set value selection means 152 and input to the determination means 162. The judging means 161 compares the signal from the set value selecting means 152 with the signal from the current input means 163, and judges whether the set value is larger or smaller or equal to the set value. That is, the determination unit 162 obtains the result of the diagnosis pattern and the magnitude of the current value corresponding to the diagnosis pattern,
It is determined comprehensively whether the state is normal or what kind of abnormal state, and outputs the result of the determination to the output means 201. When an abnormal state signal is output from the output means 201, the power switch 25 is shut off in order to prevent a large voltage during normal operation from being applied to the motor circuit. In this way, it is possible to prevent damage to the control equipment such as the motor, the cable, the converter, and the inverter, and prevent the damage from spreading.
Further, even if the power devices 2 to 7 are all turned off when a signal indicating an abnormal state is output from the output means 201, damage to the control devices and the like and damage damage can be prevented beforehand.
【００１３】図１２に、本発明の構成の他の実施例示
す。図１おいて、電流検出手段１４は、コンバータ９の
直流出力の負側回路９７の回路に設けているが、図１２
に示すように、コンバータ９の直流出力の正側回路９６
の回路に設けても、本発明の趣旨を変更することなく、
本発明の効果を得ることができる。なお、この場合、図
３〜図６の（Ａ）〜（Ｄ）に示す診断パターンに対応し
て電流検出手段１４に流れる電流は、図５（Ａ）〜図５
（Ｄ）とは異なるものとなることはいうまでもないが、
図７〜図１０の（Ａ）〜（Ｄ）と同様に容易に得ること
ができるので、省略する。図１３に、本発明の構成の他
の実施例示す。図１３は、非線形素子に替え切換スイッ
チを用いた点で図１と異なり、動作は図１と同様であ
る。また、図１２の非線形素子に替え切換スイッチを用
いても動作に変わりがないことは云うまでもない。ま
た、図１では、モータ１の巻線はスター結線としている
が、デルタ結線であっても良い。また、変圧器１７の１
次側の結線あるいは２次側の結線は、各々スター結線あ
るいはデルタ結線のどちらであっても良い。図１では、
変圧器１７の２次側の結線をスター結線とし、中性点を
接地回路１８により接地しているが、中性点以外を接地
しても良いし、あるいは、コンバータの直流出力の回路
の片側すなわち正側回路９６あるいは負側回路９７を接
地しても良い。あるいは、いずれの回路の接地をもして
いなくても、本発明の趣旨を変更するものではない。FIG. 12 shows another embodiment of the configuration of the present invention. In FIG. 1, the current detecting means 14 is provided in the circuit of the negative side circuit 97 for the DC output of the converter 9;
As shown in FIG.
Even if provided in the circuit of, without changing the gist of the present invention,
The effects of the present invention can be obtained. In this case, the current flowing through the current detecting means 14 corresponding to the diagnostic patterns shown in FIGS.
It goes without saying that this is different from (D),
Since it can be easily obtained in the same manner as (A) to (D) of FIGS. FIG. 13 shows another embodiment of the configuration of the present invention. FIG. 13 differs from FIG. 1 in that a changeover switch is used for the nonlinear element, and the operation is the same as in FIG. It goes without saying that the operation does not change even if the changeover switch is used in place of the nonlinear element in FIG. In FIG. 1, the winding of the motor 1 is star-connected, but may be delta-connected. Also, one of the transformers 17
The connection on the secondary side or the connection on the secondary side may be either a star connection or a delta connection. In FIG.
The connection on the secondary side of the transformer 17 is a star connection, and the neutral point is grounded by the grounding circuit 18. However, other than the neutral point may be grounded, or one side of the DC output circuit of the converter. That is, the positive circuit 96 or the negative circuit 97 may be grounded. Alternatively, the gist of the present invention is not changed even if any circuit is not grounded.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、間欠運転する制御対
象、例えば、原子炉の制御棒などの停止中に制御対象を
駆動するモータ回路に小さな電圧を印加し、診断パター
ンを採用することにより、モータ回路の異常状態を確実
かつ容易に検知でき、さらに、この異常検知に基づい
て、実際に制御対象を駆動しようとするとき、事前にモ
ータ回路に通常運転時の大きな電圧を印加することを阻
止することができるので、モータ、ケーブル、コンバー
タ及びインバータなどの制御機器等の損傷や損傷拡大等
を未然に防止することができるとともに、制御対象が意
図する動作と逆の動作をすることを未然に防止すること
ができる。また、駆動する前に異常状態を検知して修理
することが可能となるので、システムの稼働率を向上さ
せることができ、より一層信頼性の向上が図れる。According to the present invention, by applying a small voltage to a motor circuit that drives a control object to be intermittently operated, for example, a control object while the control rod or the like of a nuclear reactor is stopped, and adopting a diagnostic pattern, Therefore, it is possible to reliably and easily detect an abnormal state of the motor circuit, and furthermore, based on this abnormality detection, when applying a large voltage during normal operation to the motor circuit before actually driving the control target. Since it is possible to prevent damage to the control equipment such as motors, cables, converters, and inverters, it is possible to prevent the damage from spreading, and to prevent the control target from performing the operation opposite to the intended operation. Can be prevented. In addition, since an abnormal state can be detected and repaired before driving, the operation rate of the system can be improved, and the reliability can be further improved.
【図１】本発明の構成の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the configuration of the present invention.
【図２】コンバータの一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of a converter.
【図３】インバータパワーデバイスの動作パターンを示
す表（Ａ）である。FIG. 3 is a table (A) showing an operation pattern of the inverter power device.
【図４】インバータパワーデバイスの動作パターンを示
す表（Ｂ）である。FIG. 4 is a table (B) showing an operation pattern of the inverter power device.
【図５】インバータパワーデバイスの動作パターンを示
す表（Ｃ）である。FIG. 5 is a table (C) showing an operation pattern of the inverter power device.
【図６】インバータパワーデバイスの動作パターンを示
す表（Ｄ）である。FIG. 6 is a table (D) showing an operation pattern of the inverter power device.
【図７】電流検出手段に流れる電流を示す表（Ａ）であ
る。FIG. 7 is a table (A) showing a current flowing to a current detecting means.
【図８】電流検出手段に流れる電流を示す表（Ｂ）であ
る。FIG. 8 is a table (B) showing the current flowing through the current detecting means.
【図９】電流検出手段に流れる電流を示す表（Ｃ）であ
る。FIG. 9 is a table (C) showing the current flowing through the current detection means.
【図１０】電流検出手段に流れる電流を示す表（Ｄ）で
ある。FIG. 10 is a table (D) showing the current flowing through the current detection means.
【図１１】本発明の構成のコントローラの詳細を示す図
である。FIG. 11 is a diagram showing details of a controller having a configuration of the present invention.
【図１２】本発明の構成の他の実施例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another embodiment of the configuration of the present invention.
【図１３】本発明の構成の他の実施例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the configuration of the present invention.
１ モータ １ａ、１ｂ、１ｃ モータの巻線 ２、３、４、５、６、７ インバータのパワーデバイス ８ コントローラ ９ コンバータ １０、１１、１２ 電線 １４ 電流検出手段 １７ 変圧器 １８ 接地回路 １９、２０、２１ 電線 ２５ 電源開閉器 ３０ インバータ ８１ モータ制御手段 ８２ コンバータ出力電圧制御手段 ８３ コンバータ駆動手段 ８４ インバータ周波数制御手段 ８５ インバータ駆動手段 ８６ 診断制御手段 ９６ 正側回路 ９７ 負側回路 １５１ 設定値設定手段 １５２ 設定値選択手段 １６２ 判定手段 １６３ 電流入力手段 ２０１ 出力手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 1a, 1b, 1c Motor winding 2, 3, 4, 5, 6, 7 Power device of inverter 8 Controller 9 Converter 10, 11, 12 Electric wire 14 Current detection means 17 Transformer 18 Grounding circuit 19, 20, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Electric wire 25 Power switch 30 Inverter 81 Motor control means 82 Converter output voltage control means 83 Converter drive means 84 Inverter frequency control means 85 Inverter drive means 86 Diagnosis control means 96 Positive circuit 97 Negative circuit 151 Set value setting means 152 Setting Value selection means 162 determination means 163 current input means 201 output means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２ Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｚ (72)発明者 清治 岳彦 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株式会社日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 根本 敏行 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−331473（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−15770（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−31478（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−166593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−245066（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−159841（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/34,29/18,31/02 H02M 1/00,7/48 H02P 7/63 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H02P 7/63 302 H02P 7/63 302Z (72) Inventor Takehiko Seiji 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Hitachi, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Inside the Omika Plant (72) Inventor Toshiyuki Nemoto 3-2-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-4-331473 (JP, A) JP-A-3-15770 (JP, A) JP-A-63-31478 (JP, A) JP-A-57-166593 (JP, A) JP-A-61-245066 (JP, A) Jpn. 58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31 / 34,29 / 18,31 / 02 H02M 1 / 00,7 / 48 H02P 7/63
Claims (6)
に対して、前記モータを回転駆動するインバータと、前
記インバータに供給する出力電圧が可変であるコンバー
タと、前記インバータの直流部（前記コンバータの出力
部）に流れる電流を検出する手段と、モータ回路の診断
パターンを有する診断制御手段とからなり、前記制御対
象の稼働停止中に、前記診断制御手段によって前記コン
バータを制御して前記モータ回路に通常のモータ駆動時
の電圧より低い電圧を印加すると共に、このときに前記
インバータの直流部に流れる電流を前記診断パターンに
基づいて診断判定することを特徴とするモータ制御装
置。1. A motor for driving a controlled object that is operated intermittently.
In response to this , an inverter that rotationally drives the motor, a converter whose output voltage supplied to the inverter is variable, and a DC section of the inverter (the output of the converter
Means for detecting a current flowing through the section), it consists of a diagnostic control means having a diagnostic pattern of the motor circuit, during operation stop of the controlled object, the configuration according to the diagnosis control unit
Controls the inverter and drives the motor circuit during normal motor operation.
To apply a voltage lower than the voltage of the motor control apparatus characterized by diagnosis determination to based on the current flowing through the DC portion of the inverter at this time in the diagnostic pattern.
に流れる電流を診断判定した結果、異常状態を検知した
ときには、モータ回路への電圧の印加を阻止する手段を
有することを特徴とするモータ制御装置。2. The motor control according to claim 1, further comprising means for preventing application of voltage to the motor circuit when an abnormal state is detected as a result of diagnosis and determination of a current flowing in the DC section of the inverter. apparatus.
パターンは、インバータのパワーデバイスの動作パター
ンからなり、当該動作パターンを組合せて、異常箇所の
特定を行うことを特徴とするモータ制御装置。3. The motor control device according to claim 1, wherein the diagnosis pattern comprises an operation pattern of a power device of the inverter, and identifies the abnormal part by combining the operation patterns.
て、診断パターンは、漏電及び地絡診断パターン、欠相
診断パターン並びに相間短絡診断パターンを有すること
を特徴とするモータ制御装置。4. The motor control device according to claim 1, wherein the diagnosis pattern includes a ground leakage and ground fault diagnosis pattern, an open phase diagnosis pattern, and an inter-phase short-circuit diagnosis pattern.
て、電流検出手段に並列接続された特定電圧で導通する
非線形素子または切り換えスイッチを有することを特徴
とするモータ制御装置。5. The motor control device according to claim 1 , further comprising a non-linear element or a change-over switch connected in parallel with the current detecting means , the conductive element being connected at a specific voltage .
転する制御対象は、原子炉の制御棒であることを特徴と
するモータ制御装置。6. The motor control device according to claim 1, wherein the control target for intermittent operation is a control rod of a nuclear reactor.
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